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  • 1 # 楊帆遊世界

    側風

    船員們轉動帆的角度,將側面來的風分解成為船頭前進方向和前側方向的力,由於分解後前側方向的力與水中的阻力幾乎抵消,就剩下船頭前進方向推動船體向前運動。

    側風情況受力示意

    逆風

    這時前進就更難了,不過由上面側風情況可知,同時調整船體和船帆的角度,可將逆風的風力分解為兩個力,一個船體往側面推,另一個力往船頭方向推,側面的力由於船體吃水的阻力被抵消,另一個力推動船體向船頭方向前進。

    逆風情況受力示意

    每隔一段時間,船員們更換一次船體和船帆的方向,這樣船就可以沿之字形路線前進,水手們把這種行船法叫做“搶風行船”。

    之字形前進!

    這裡需要補充一點的是,上述模型是進行了簡化了的,而且不是完全按照理論力學的力的分解方法來進行分析的;實際上風帆也不是平面,而是一個曲面,其中的還有一部分空氣動力學的原理,此處只是許多解釋中的一種簡單的解釋,不予詳細分析。

    由上可知,帆船是不能夠完全“逆風行駛”,但是由於採用了之字形的搶風行駛,它又能夠在逆風條件下,向著它的目標行駛,這是否能夠給我們的人生一些啟迪呢?

    ——當你明確方向時,即使走了一些“彎路”,也早晚能到達目的地。

    進一步地,如果你不知道自己想要什麼,那麼永遠都不會有所謂的“順風”。

  • 2 # 旅非老萬

    小時候到姨夫家走親戚,他是個老漁民,為了讓我們玩得開心,就帶我們到他工作的漁船上溜達一圈。船頭兩側過年時貼的對聯上聯是:乘風破浪行萬里,下聯是:出入平安魚滿艙。我問橫批在哪裡,姨夫指了指主桅,在主桅的橫杆上,一幅長帖,寫著:大將軍八面威風。一般橫批都是四個字的多,我問姨夫為什麼這樣寫橫批,姨夫就耐心坐下來給我講什麼是八面威風。具體怎麼講的倒是忘記了,只記得他說,好的船老大不管風向如何,他總能把船開到他想去的地方。當時心裡就對那個想象中的船老大無比佩服。

    長大後我自己也上了船,從普通船員幹起,知道自己也成了一個船老大,雖然現在船上都是機械化了,但是小時候姨夫講的故事依然縈繞在心頭,也特別喜歡琢磨這個道理。

    帆船(在傳統船員口中是不叫帆船的,因為帆翻同音,忌諱這個,一般我們稱呼跑風船,帆就直接叫做篷)在海里航行,受到兩個力的作用,風力、水流的推力,風力透過調節船帆的角度可以分解成兩個作用力,水下水流的推力可以透過調節舵的方向,也能分解成兩個作用力。知道這一點,順風不必解釋,側風也好理解,調節帆的角度,讓側面來的風力分解成一個對船體橫向的推力,一個往船前進方向上的推力,這樣船就會變成往前並且往下風方向前進,再透過調節舵的角度,利用水流的推力,化解抵消船體受到的側風推力,最後只剩下往前推的風力了。逆風行船,比較麻煩,得首先把迎面的風變成側向風,透過來回調節,讓船沿“之”字形路線前進,比如北風,船也要往北走,首先往東偏北方向前進,一定距離後再調節帆與舵,往西偏北方向前進,慢慢迂迴,最後總會到達目的地,就是這個過程比較長,要求船上水手配合默契。

    現代競賽帆船比較小,船桅也少,比較好操作,古代大型遠洋帆船,往往會有前後幾隻豎桅,每支豎桅上又有幾道桁杆,航行時操作起來不亞於一個系統工程,每掛帆的角度不同,又可以產生不同大小與角度的分解力,這個得有專門精於計算的人負責,仔細瞭解了這些,你也會不由自主的敬仰我們祖先的偉大成就。

    操作帆船,除非天氣狀況不允許,有風總比無風好,真正就怕的是沒有一絲風,這種情況下只好操槳,所以幾乎所有的帆船上都會備槳,現代條件下一般都配備有動力系統。

  • 3 # 星輝650

    在中國稱為“嗆風,之字拐",是力學分解的巧妙運用,不僅有“嗆風帆,而且還有“嗆水板"把風力分解力垂直於帆和平行於帆,平行的貼帆而過不受什麼力,被“浪費“掉,垂直的會推動帆,“前側風"可使船前行,純逆風可用“之字拐"變逆風為前側風,折線實現總體前行。

    有水流而無風的水面還可以用船底的嗆水板,實現無風前行。

    在陸地工地或運輸車隊,也有插風帆的獨輪車,藉助風力省力,叫帆羽,或羽帆,有時形象的稱為“羽林鈴”。

    總結一下,這種力學分解應用有水上嗆風帆,陸上嗆風帆,和水下嗆水板,幾種應用,節能使力,只是機動力出現後被取代。

  • 4 # 漂浮菌

    當然可以,帆船無論是逆風還是順風都可以前進。這跟船的製造技術無關,再普通的帆船都能做到,主要是靠船員的駕駛手段做到的。

    我們都知道,風會吹動物體往相反的方向運動,這是最基本的物理常識。帆船也是利用了這個物理現象前進的。

    如果順風,風直接吹到帆上面,產生推力,船會航行的非常快。

    如果是逆風,那就需要技巧了。垂直硬著風肯定不行,那就被風吹的倒著跑了。這個時候就需要把船調整一下方向,讓風吹到帆的側面,讓風與船帆形成一個大概30度的角。這個時候風會把船往側面吹的同時,有一個像前的力。下面是我畫的草圖。請忽略畫功。

    大致上就是這樣,藍色箭頭是風吹來的方向,紅色箭頭是船前進的方向。在風的作用下,船會往左前方行駛,前進一段路程後把船調轉方向到右邊,船就會往右前方行駛。

    透過這樣的S形,達到往前跑的目的。在物理學中這叫做伯努利效應。

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